Способ формирования выходного напряжения выпрямителя

(56) Авторское св888328, кл. Н 022олитехнический институт етельство СССРМ 7/2, 1979. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ НИЕ ИЗОБ(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в преобразователях напряжения, тока и частоты, выполненных на управляемых вентилях. Цель изобретения - улучшение качества выходного напряжения и входного тока. В данном способе широтно- импульсной модуляции на первом этапе изменяют моменты замыкания (размыкания) одного ключа относительно вторых фаз и размыкания (замыкания) другого ключа относительно первых фаз. На третьем этапе одновременно изменяют моменты замыкания (размыкация) одного ключа относительно третьих фаз и размыкация (замыкация) другого ключа относительно вторых фаз. На четвертом этапе изменяют моменты замыкания и размыкания одного или двух ключей относительно первых фаз при замкнутом состоянии третьего ключа на интервале третьих фаз. На пятом этапе одновременно изменяют моменты замыкания (размь 1 кания) одного ключа относительно вторых фаз и размыкания (замыкания) другого ключа относительно первых фаз при замкнутом состоянии третьего ключа на интервале третьих фаз. На шестом этапе изменяют моменты замыкания и размыкания одного ключа относительно первых фаз при замкнутом состоянии двух других ключей на интервалах вторых и третьих фаз в течение периода Я выпрямленного напряжения на нагрузке.Это позволяет уменьшить уровень пульсаций выходного напряжения, улучшить качество спектрального состава выходного ( напряжения и входного тока и тем самым улучшить качество выходного напряжения Я и выходного тока. 6 цл.йРедактор И.( Заказ 288052 ВНИИПИ Го Гля 1 к Пронзвовс с,арстнсито 8035, Моск енио-яо,аниграф(;осзавнтель В. Мироновскреб И. Верее К Тираж 665 П кочиста С(:(;Р ио аслам изо а. Ж 85, Ра пи кая нао 4 ческос ирсаириятисз е.жсор рректор Л. Оорчарднисноерстений и огневы и45 1, л. Проектная, .50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в выпрями- тельных установках, состоящих из последовательно включенных вьшрямительных секций, каждая из которых подключена к соответствующей фазе питающей сети.Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения и входного тока.На фиг. 1 представлены временные диаграммы, поясняющие способ на примере формирования выходного напряжения тремя выпрямительными секциями, подключенными к трехфазной сети переменного тока, с числом центров с)= 12; на фиг. 2 -- схема трехфазного выпрямителя; на фиг. 3 6 -- устройство для реализации способа,Схема трехфазного выпрямителя (фиг. 2), реализующего способ, содержит три идентичные по всей структуре выпрямительные секции 1 З,каждая из которых содержит однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель 4 - 6, ключ 79 и шунтирующий диод О - 12.В каждои секции 1 - 3 ключ 7 - 9 одним выводом соединен с общей точкой диодов катодной группы выпрямителя 4 - 6, а другим выводом через шунтирующий диодО - 12 -- с общей точкой диодов анодной группы соответствующего выпрямителя. Шунтирующие диоды 10- 12 секций 1 - 3 соединены последовательно между собой и с нагрузкой 13. Питание выпрямительных секций осуществляется от трехфазной сети.Устройство (фиг. 3) содержит синхронизатор 14, вырабатывающий короткий импульс в момент, когда мгновенное значение напряжения фазы А равно нулю, К - 8- триггер 15, осуществляющий запуск и остановку ждущего генератора 16, частота которого равна 2 ц 1 1, . частота напряжения сети, счетчик импульсов 17, дешифратор 18, выделяюгций импульс, который является последним импульсом генератора 16 на полупериоде напряжения сети в фазе А, блок 19 формирования центров первых, вторых и третьих групп для каждой фазы питающего напряжения, блок 20 формирования широтно-модулированных импульсов на отдельных поддиапазонах, блок 21 формирования управляющих импульсов. Блок 19 (фиг. 4) содержит шесть дешифраторов 22 27, формирующих короткие импульсы соответственно в моменты О, л/6, л/3, .-/2, 2 л/3, 5 т/6 в течение полупериода напряжения сети в фазе А, шесть триггеров 28 - 33, три элемента ИЛИ - НЕ 3436. Блок 20 (фиг. 5) может быть выполнен по традиционной схеме фазовых регуляторов и содержать интегратор 37, осугцествляющий формирование опорного пилообразного напряжения, и шесть идентичных каналов, каждый из которых содержит компаратор 38 - 43, выделяющий момент равенства опорного и управляющего напряжения Ц.р., фор 5 10 15 20 25 30 35 40 45 мирователи 44 - 49 прямоугольных импульсов, элементы ИЛИ 50 - 53, дифференцирующие цепочки 54 - 63, триггеры 64 - 68, элементы 69 - 73. Блок 21 (фиг. 6) содержит три идентичных блока 74 - 76, каждый из когорых содержит четырнадцать логических элементов И 77 - 90, три элемента НЕ 91 - 93, шесть элементов ИЛИ 94 - 99, пять формирователей 100 - 104 разрешающих импульсов, которые сохраняют логическое состояниетолько при наличии на их входе импульсов.Выход синхронизатора 14 (фиг. 3) соединен с первым входом триггера 15. Выход триггера 15 соединен с входом генератора 16, выход которого соединен с входом счетчика 17. Выход младшего разряда счетчика 17 соединен с входом интегратора 37 олока 20. Выходы счетчика 17 соединены с входами дешифраторов 22 - 27 блока9 и дешифратора 18, выход которого соединен со вторым входом триггера 15. В блоке 19 выход дешифратора 22 соединен с первым выходом триггера 31 и вторым входом триггера 33. Выход дешифратора 23 соединен со вторым входом триггера 28 и первым входом триггера 32. Выход дешифратора 24 соединен с первым входом триггера 29 и вторым входом триггера 31. Выход дешифратора 25 соединен с первым входом триггера 30 и вторым входом триггера 32. Выход дешифратора 26,соединен с первым входом триггера 33 и вторым входом триггера 29. Выход дешифратора 27 соединен с первым входом триггера 28 и вторым входом триггера 30. Выход триггера 28 соединен с первым входом элемента 34 и с первым входом блока 74. Выход триггера 29 соединен со вторым входом элемента ИЛИ - НГ 34 и с третьим входом блока 4. Выход элемента 34 соединен со вторым входом блока 74. Выход триггера 30 соединен с первым входом элемента 35 и с первым входом блока 75. Выход триггера 31 соединен со вторым входом элемента 35 и с третьим входом блока 75. Выход элемента 35 соединен со вторым 1 5 входом блока 75. Выход триггера 32 соединен с первым входом элемента 36 и с первым входом блока 76. Выход триггера 33 соединен со вторым входом элемента 36 и с третьим входом блока 76. Выход элемента 36 соединен со вторым входом блока 76. В блоке 20 выход интегратора 37 соединен с первыми входами компараторов 38 43, на вторые входы которых подается (.)., р. На третьи входы компараторов 39 - 43 подаются соответствующие напряжения смещения. Выход каждого компаратора 38 -43 соединен с входом соответствующего формирователя 44 - 49. Выход формирователя 44 соединен с пер. вым входом элемента 69 и с цепочкой 54, выход которой соединен со входом 8 триггера 64. Выход триггера 64 соединен со вторым входом элемента 69. Выход формирователя 45 соединен с первым входом элемен 1403294та 70 и с цепочкой 56, выход которой соединен со входом Я триггера 65. Выход триггера 65 соединен со вторым входом элемента 70. Выход формирователя 46 соединен с первым входом элемента 71 и с цепочкой 58, выход которой соединен со входом . триггера 66. Выход триггера 66 соединен со вторым входом элемента 71. Выход формирователя 47 соединен с первым входом элемента 72 и с цепочкой 60, выход которой соединен с входом 8 триггера 67. Выход триггера 67 соединен со вторым входом элемента 72. Выход формирователя 48 соединен с первым входом элемен та 73 и с цепочкой 62, выход которой соединен со входом 8 триггера 68. Выход триггера 68 соединен со вторым входом элемента 73. Выходы формирователей 45 - 49 соединены с входами элемента 50, выход которого через цепочку 55 соединен со входом триггера 64. Выходы формирователей 46 - 48 соединены со входами элемента 51, выход которого через цепочку 57 соединен с входомтриггера 65. Выходы формирователей 47 - 49 соединены со входами элемента 52, выход которого через цепочку 59 соединен со входом 8 триггера 66. Выходы формирователей 48 и 49 соединены со входами элемента 53, выход которого через цепочку 61 соединен со входом Я триггера 67. Выход формирователя 49 через цепочку 63 соединен со входом триггера 68. Выход элемента 69 соединен с четвертыми входами 08, 117, 126 блоков 74 - 76. Выход элемента 70 соединен с пятыми входами блоков 74 - 76. Выход элемента 71 соединен с шестыми входами блоков 74 - 76. Выход элемента 72 соединен с седьмыми входами блоков 74 - 76. Выход элемента 73 соединен с восьмыми входами блоков 74 - 76. Выход формирователя 49 соединен с девятыми входами блоков 74 - 76. Блоки формирования управляющих импульсов 74 - 76 полностью идентичны, поэтому рассмотрим соединения элементов на примере блока 74. Первый вход соединен с первыми входами элементов 77, 80, 82, 83, 85. Второй вход соединен с первыми входами элементов 78, 81, 84 и элемента 98. Третий вход соединен с элементом 79 и элементами 96 - 98. Четвертый вход соединен со вторым входом элемента 77. Пятый вход соединен со вторым входом элемента 78, со входом формирователя и через логический элемент 91 со вторым входом элемента 83, выход которого соединен со входом элемента 94, Выход элемента 78 соединен со входом элемента 94. Выходы элемента 94 и формирователя 100 соединены со входами элемента 86. Шестой вход соединен со вторым входом элемента 79, со входом формирователя 101 и через элемент 92 со вторым входом элемента 84, выход которого соединен со входом элемента 95. Выход элемента 79 соединен со входом элемента 95. Выходы элемента 95 и 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 формирователя 101 соединены со входами элемента 87. Седьмой вход соединен со входом формирователя 102 и со вторым входом элемента 80, выход которого соединен со входом элемента 96. Выходы элемента 96 и формирователя 102 соединены со входами элемента 88. Восьмой вход соединен со вторым входом элемента 81, со входом формирователя 103 и через элемент 93 совторым входом элемента 85, выход которого соединен с входом элемента 97. Выход элемента 81 соединен с входом элемента 97. Выходы элемента,97 и формирователя 103 соединены со входами элемента 89. Девятый вход соединен с входом формирователя 104 и с вторым входом элемента 82, выход которого соединен с входом элемента 98. Выходы элемента 98 и формирователя 104 соединены с входами элемента 90. Выходы элементов 77, 86, 87, 88, 89, 90 соединены с входами элемента 99. Выходы блоков 74 в 76 являются выходами устройства формирования управляюгцих импульсов.Выходное напряжение на нагрузке 13 формируется выпрямителями 4 - 6 при замыкании ключей 7 - 9.На первом поддиапазоне регулирования (". (фиг. 1, 2) в момент 1(1 з) подают импульс управления ца замыкание ключа 7 при разомкнутых ключах 8 и 9. При этом на интервале 1 -(1 - -1) через ключ 7 и диоды1 и 12 к нагрузке 13 прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1,а) с секции .В момент .(1) подают импульс управления на размыкание ключа 7. На интервалах и - ь Ь - ь 1 - Ь при разомкнутых ключах 7 - 9 выходное напряжение равноВ момент з(1-,) подают импульс управления на замыкание ключа 9. При этом на интервале 1 - 6(1-, - 1) через ключ 9 и диоды 10 и 11 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1,в) с секции 3. В момент 6(Ь) подают импульс управления ца размыкание ключа 9. На интервалах г, - -1- я - -Ь, при разомкнутых ключах 7 - 9 выходное напряжение равно нулю.На втором поддиапазоне формирования импульсов (фиг. 1,г) при регулировании выходного напряжения выпрямителя в диапазоне от 0,125 до 0,375 его максимального значения в момент ц(1) подают импульсы управления на размыкание ключа 9 и замыкание ключа 8 при разомкнутом ключе 7. При этом на интервале (о - (- (з) через ключ 8 и диоды 10и 12 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1,б) с секции 2.В момент 1(1 з) подают импульсы управления на размыкание ключа 8 и замыкание ключа 9. При этом на интервалах- ць (- (з, 1 з - 1 через ключ 9 и дио 1403294ды 1 О и 11 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1,в) с секции 3.В момент 1 ы (1 пь 1 з) подают импульсы управления на размыкание ключа 9 и замыкание ключа 8 при разомкнутом ключе /.При этом на интервале 1 г, - -1,; (1 - 1 г, 1 з - 19) че 1)ез ключ 8 и диоды 10 и 12 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1, б), с секции 2.В момент 1 з(1 г) подают импульсы уп 10 равления на размыкание ключа 8 и замыкание ключа 9. При этом ца интервалах 1 в - 1,1 г - -1 з через ключ 9 и диоды 10 и 11 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг, 1,в) с секции 3.На третьем этапе формирования импульсов (фиг. 1,г) при регулировании выходного напряжения выпрямителя в диапазоне от 0,375 до 0,5 его максимального значения в момент 1 ю(1 зз) подают импульсы управления на размыкание ключа 7 и замыкание клю ча 9 при разомкнутом ключе 8. При этом на интервале 1 згг - 1 гп (1 зз - 1 зз) через ключ 9 и диоды 1 О и 11 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1,в) с секции 3.25В момент 1 гн(1 зз) подают импульсы управления на размыкание ключа 9 и замыкание ключа 7. При этом на интервалах 1 г - 1 ль 1 гп - 1 зз, 1 зг 1 з.г через ключ 7 и диоды 11 и 12 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1,а) с секции 1.В момент 1 зз(Ь-,) подают импульсы управления на размыкание ключа 8 и замыкание ключа 9 при разомкнутом ключе 7. При этом на интервале 1 з.; - 1 зг,(1 з; - -1 зз) через ключ 9 и диоды 10 и 11 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг, 1,в) с секции 3.В момент 1 гг (1 в) подают импульсы управления на размыкание ключа 9 и замыкание ключа 8 при разомкнутом ключе 7. При этом на интервалах Ь.г - 1 зг, 1 зв 1 зт, 1 зз - Ь40 через ключ 8 и диоды 10 ц 12 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. 1,б) с секции 2.На четвертом этапе формирования импульсов (фиг. 1,3) при регулировании вы ходного напряжения выпрямителя в диапазоне от 0,5 до 0,625 его максимального значения в момент 1 з (1 зз) подают импульс управления на замыкание ключа 7 при разомкнутом ключе 9 и замкнутом ключе 8.При этом на интервале 1 з - -1 зз(1 зз - 1 з) че рез ключи 7 и 8 и диод 12 к нагрузке 13 прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1,д,е) с секций 1 и 2.В момент 1 зз(1 з) подают импульс управления на размыкание ключа 7. При этом,на интервалах 1 - 1 1 з - 1 зъ, 1 м - -1 зь. 55 через ключ 8 и диоды 10 и 12 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг, 1,е) с секции 2. В момент 1 з (1-,) подают импульс управления на замыкание ключа 9. При этом, на интервале 1 з Ъ(1 зг -1 зз) через ключи 8 и 9 и диод 10 к нагрузке прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. ,е,ж) с секций 2 и 3.В момент 1 зв(1 з) подают импульс управления на размыкание ключа 9. При этом, на интеРВа гах 1 зг;1 зг, 1 з 8 -- 1 з. че)зез ключ 8 и диоды 10 и 12 к нагрузке прикладывается импульс выходного напряжения (фиг. ,е) с секции 2.На пятом этапе формирования импульсов (фиг. 1,з) при регулировании выходного напряжения выпрямителя в диапазоне от 0,625 до 0,875 его максимального значения в момент 1 ц(1 гз) подают импульсы управления ца размыкание ключа 9 и замыкание ключа 8 при замкнутом ключе 7. При этом, ца интервале (ггг - 1(1 гз - 1 дз) через ключи 7 и 8 и диод 12 к нагрузке прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1 д,е) с секций 1 и 2.В момент 1.п(1 з) подают импульсы управления на размыкание ключа 8 и замыкание ключа 9. При этом, на интервалах 1 з 9 - ггь 1 п-.ггь 1 гз гг через ключи 7 и 9 и диод 11 к нагрузке прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. ,д,ж) с секцийи 3.В момент 1 д(1.гв, 1 гз) подают импульсы управления ца размыкание ключа 9 и замыкание ключа 8 при замкнутом ключе 7. При этом, на интервале 1;1(1 ж - Ь гз - ) через ключи 7 и 8 и диод 12 к нагрузке прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1, д,е) с секций 1 и 2.В момент 1,-,(1.г-,) подают импульсы управления на размыкаг:ие ключа 8 и замыкацие ключа 9. При этом, на интервалах 1, -- через ключи 7 и 9 и диод 11 к нагрузке прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. ,д,ж) с секций 1 и 3.На шестом этапе формирования импульсов (фиг. 1,з) при регулировании выходного напряжения вьгггрямителгг в диапазоне от 0,875 ло 1,0 его максимального значения в момент 1 згг(1 з) подают импульс управления ца замыкание ключа 8 при замкнутых ключах 7 и 9. При этом, на интервале 1 зо - 1 з (1 зз - 1 зз) через ключи 7, 8 и 9 к нагрузке прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1,д,е,ж) с секций 1, 2 и 3.В момент 1 гп (1 зз) подают импульс управления на размыкание ключа 8. При этом, на интервалах 1 г 9- - Ьо, 1;.1 зз, 1 зз - 1 з через ключи 7 и 9 и диод 11 к нагрузке прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1,д,ж) с секций 1 и 3.В момент 1 з,-,(1,.-,;) подают импульс управления на замыкание ключа 7 при замкнутыхключах 8 и 9. При этом на интервале т, - 1 (1 зу 1 зз) через ключи 7 - 9 к нагрузке прикладываются 1 импузгьсы выходного напря жения (фиг. 1,д,е,ж) с секций 1, 2 и 3.5 10 В момент 1 оо(1 о 8) подают импульс управления на размыкание ключа 7, При этом, на интервалах 154 - 155, 156 - 157, 158 - 159 через клю чи 8 и 9 и диод 10 к нагрузке прикладываются импульсы выходного напряжения (фиг. 1,е,ж) с секций 2 и 3.Плавное регулирование выходного напряжения в диапазоне от 0 до 1,0 его максимального значения осуществляют в соответствии с описанным способом широтно- импульсной модуляции выходных напряжений 3 п - последовательно по выходу вклю- и ченных выпрямительных секции, входами подключенных к Зп фазам питающего напряжения, а именно, например, для трехфазной сети (п= 1), на первом этапе путем изменения моментов замыкания и размыкания одного или двух ключей относительно первых фаз, на втором этапе путем одновременного изменения моментов замыкания (размыкания) одного ключа относительно вторых фаз и размыкания (замыкания) другого ключа относительно первых фаз, на третьем этапе путем одновременного изменения моментов замыкания (размыкания) одного ключа относительно третьих фаз и размыкания (замыкания) другого ключа относительно вторых фаз, на четвертом этапе путем изменения моментов замыкания и размыкания одного или двух ключей относительно первых фаз при замкнутом состоянии третьего ключа на интервале третьих фаз, на пятом этапе путем одновременного изменения моментов замыкания (размыкания) одного ключа относительно вторых фаз и размыкания (замыкания) другого ключа относительно первых фаз при замкнутом состоянии третьего ключа на интервале третьих фаз, на шестом этапе путем изменения моментов замыкания и размыкания одного ключа относительно первых фаз при замкнутом состоянии двух других ключей на интервалах вторых и третьих фаз. Устройство, управляющее ключами 7 - 9 (фиг. 3,), работает следующим образом.В исходном состоянии (перед моментом 1 о) имеем логическое состояние 0 на выходе триггеров 15, 29, 30, 31, 32, на всех выходах триггеров счетчика 17, на всех выходах блоков 20 и 21; логическое состояние 1 на выходах триггеров 28 и 33, на элементе 35.В момент 1 о, когда значение напряжения в фазе А равно нулю, на выходе синхронизатора 14 (фиг. 3,) формируется импульс, который переводит триггер 15 в состояние 1. При этом, ждущий генератор 16 запускается и на его выходе появляются импульсы с частотой 2 ц 1,.В момент 1 о, когда значение напряжения в фазе А (фиг. 4) равно нулю, на выходе дешифратора 22 блока 19 под действием импульсов с выходов триггеров счетчика 17 формируется короткий импульс, ко 15 20 25 30 35 40 45 50 55 торый переводит триггер 3 в состояние , триггер ЗЗ - в состояние 0, элемент 35 - в состояние 0, элемент 36 - в состояние Ъ/В момент 14(л/б), когда значения напряжений в фазах А и С равным, на выходе дешифратора 23 под действием импульсов с выходов триггеров счетчика формируется короткий импульс, который переводит триггер 28 в состояние 0, триггер 32 - в состояние 1, элемент 34 - в состояние , элемент 36 - в состояние 0.В момент 1 о(л/3), когда значение напряжения в фазе С равно нулю, на выходе дешифратора 24 под действием импульсов с выходов триггеров счетчика формируется короткий импульс, который переводит триггер 29 в состояние 1, триггер 31 - в состояние 0, элемент 34 - в состояние 0, элемент 35 - в состояние 1.В момент 1(л/2), когда значения напряжений в фазах В и С равны, на выходе дешифратора 25 под действием импульсов с выходов триггеров счетчика формируется короткий импульс, который переводит триггер 30 в состояние 1, триггер 33 - в состояние 0, элемент 35 - в состояние 0, элемент 36 - в состояние 1.В момент 1 (2 л/3), когда значение напряжения в фазе В равно нулю, на выходе дешифратора 26 под действием импульсов с выходов триггеров счетчика формируется короткий импульс, который переводит триггер 29 в состояние 0, триггер 33 - в состояние 1, элемент 34 - в состояние 1, элемент 36 - в состояние 0. В момент 1 г (5 л/6), когда значения напряжений в фазах А и В равны, на выходе дешифратора 27 под действием импульсов с выходов триггеров счетчика формируется короткий импульс, который переводит триггер 28 в состояние 1, триггер 30 - в состояние 0, элемент 34 - в состояние 0, элемент 35 - в состояние 1.На интервалах 1 о - 14, 1 з - 1 го на выходе триггера 28 - состояние 1, а на интервале 1 - 1 г 4 - состояние 0. Состояние 1. на выходе триггера 28 сохраняется на интервалах 0 - л/6, 5 л/6+л в течение полу- периода напряжения фазы А, На этих же интервалах выбирают первую группу центров формирования импульсов в фазе А. Аналогичная закономерность формирования интервалов сохраняется на выходах триггеров 30 и 32 по отношению к напряжениям фаз В, С соот ветс твен но.На интервалах 1 - 19, 1 о - ,1 г на выходе элемента 34 - состояние 1, а на интервалах 1 о - 14, 1 о - 1 о, 1 ц - 1 го - состояние 0. Состояние 1 на выходе элемента 34 сохраняется на интервалах л/6 - л/3, 2 л/3 - 5 л/6 в течение полупериода напряжения фазы А. На этих же интервалах выбирают вторую группу центров формирования импульсов в фазе А. Аналогичная закономерность фор 1403294 10мирования интервалов сохраняется на выходах элементов 35 и 36 по отношению к напряжениям фаз В, С соответственно,На интервале 19 - в на выходе триггера 29 - состояние 1, а на интервалах 1 о в 9, 1 в 1 - состояние О. Состояние 1 на выходе триггера 29 сохраняется на интервале л/3 - 2 п/3 в течение полупериода напряжения фазы Л. На этом же интервале выбирают третью группу центров формирования импульсов в фазе Л. Аналогичная закономерность формирования интервалов сохраняется на вьходах триггеров 31 и 33 по отношению к напряжениям фаз В, С соответственно.Рассмотрим работу блока 20.Импульсы с генератора 16 (фиг. 3 ), поступая на счетчик 17, формируют на выходе его младшего разряда соответствующие импульсы. Эти импульсы, поступая на интегратор 37 блока 20, формируют опорное пилообразное напряжение, которое 20 подается на входы компараторов 38 - 43.На первом поддиапазоне, когда опорное пилообразное напряжение превышает управляющее напряжение Ь л на интервалах- -2 з - 4, 15 - "6 И Т д. ца выходе формирова теля 44 устанавливается состояние 1. На выходах формирователей 45 - 49 сохраняется состояние О. В моменты 1, з, 1, и т.д.на выходе цепочки 54 формируются импульсы, которые устанавливают триггер 64 в состояние . Под действием импульсов с З 0 формирователя 44 и триггера 64 ца выходе элемента 69 на первом этапе формируются импульсы.На втором поддиапазоне на выходе формирователя 45 устанавливается состояние 1. На выходах формирователей 46 - .49 35 сохраняется состояние О, а на выходе формирователя 44 -- состояние 1. В моменты (ь (ч 1, и т.д. на выходах цепочек 56 и 55 (через элемент 50) формируктся импульсы, которые переводят соответственно триггер 65 в 1, а триггер 64 - в О. Под действием импульсов с формирователя 45 и триггера 65 импульсы формируются на выходе элемента 70.На третьем поддиапазоне ца выходе формирователя 46 устанавливается состояние 1. На выходах формирователей 47 - 49 сохраняется состояние О, а на выходах формирователей 44 и 45состояние 1, В моменты 1,(з, 1,;, и т. д. на выходах цепочек 58 и 57 (через элемент 51) и цепочки 55 (через элемент ИЛИ 50) формируются им пульсы, которые переводят триггер 66 в 1, а триггеры 65 и 64 - в О. Под действием импульсов с формирователя 46 и триггера 66 импульсы формируются на выходе элемента 7.На четвертом поддиапазоне ца выходе 55 формирователя 47 устанавливается состояние 1. На выходах формирователей 48 и 49 сохраняется состояние О, а на выходах формирователей 44 - 46 - состояние 1. В моменты 1, (а, 1 д и т.д. на выходах цепочек 60 и 59 (через элемент 52) цепочки 57 (через элемент 51) и цепочки 55 (через элемент 50) формируются импульсы, которые перводят триггер 67 в 1, а триггеры 66, 65 й 64 - в О. Под действием импульсов с формирователя 47 и триггера 67 импульсы формируются на выходе элемента 72.На пятом поддиапазоце на выходе формирователя 48 устанавливается состояние 1. На выходах формирователя 49 сохраняется состояние О, а на выходах формирователей 44 - 47 - состояние 1. В моменты 1 ь з, 1 э, и т.д. на выходах цепочек 62 и 6 (через элемент ИЛИ 53), цепочки 59 (через элемент 52), цепочки 57 (через элемент 51) и цепочки 55 (через элемент 50) формируются импульсы, которые переводят триггер 68 в 1, а триггеры 67 - 64 - в сс 0. При этом, импульсы формируются на выходе элемента 73.На шестом поддиапазоне ца выходе формирователей 44 - 49 устанавливается состояние 1. В моменты 1, 1, 1;, и т.д. на выходах цепочек 63 и 61 (через элемент 53) цепочки 59 (через элемент 52), цепочки 57 (через элемент 51) н цепочки 55 (через элемент 50) формируются импульсы, которые переводят триггер 68 - 64 в О. Импульсы формируются на выходе формирователя 49.Наличие и длительности широтно-модулированных импульсов на выходах блока 20 обуславливаются величиной управляюшсго напряжения,Рассмотрим работу блока 21.Импульсы с выходов блока 19 и с выхо. дов блока 20 поступают ца логические элементы блоков 74- - 76. На выходе блока 74 формируются управляющие импульсы для управления ключом 7 (фиг. 2) в соответствии с логической функцией.Г== а 1 Х 1+ (а 2 Х 2+ а 1 Х 2) Р 1+ (аЗ Х 3++а 2 Х 5+а 1 Х 5) Р 4+ (аЗ-а 2+а 1 Хб) Р 5, где а 1, а 2, аЗпеременные, отображающие логическое состояние триггера 28, элемента 34, триггера 29 и определяющие интервалы существования соответственно центров положения импульсов в фазе Л; Х 1, Х 2, ХЗ, Х 4, Х 5, Хб -- переменные, отображающие логическое состояние соответственно элементов 69, 70, 71, 72, 73, 49; Р 1, Р 2, РЗ, Р 4, Р 5 - переменные, отображающие логическое состояние соответственно формирователей 100 - 104 и определяющие существование управляющих импульсов на выходе блока 74 соответственно на втором, третьем, четвертом, пятом, шестом поддиапазонах.На выходе блока 75 формируются управляющие импульсы для управления ключом 8 в соответствии с логической функцией, 1403294+Ы Х 5) Р 4+ (ЬЗ+ Ь 2+ Ь 1 Хб) Р 5, 5 где Ъ 1, Ь 2, ЬЗ - переменные, отображающие логическое состояние соответственно триггера 30, элемента 35, триггера 31.На выходе блока 76 формируются управляющие импульсы для управления ключом 9 в соответствии с логической функциейГс= с 1 Х 1(с 2 Х 2+с 1.Х 2) Р 1+ (сЗ ХЗ ++с 1 Х 5) Р 4+ (с 2+ сЗ+ с Хб) Р 5,5где с, с 2, сЗ - переменные, отображающие логическое состояние соответственнотриггера 32, элемента 36, триггера 33.В момент 98(58), когда на счетчик 17 сгенератора 16 приходит последний импульс,укладывающийся в полупериоде напряжения фазы А, на выходе дешифратора 18,под действием импульсов с выходов триггера 17, формируется короткий импульс, который переводит триггер 15 в состояние0, при этом к моменту 129, 59 прихода очередного синхроимпульса с синхронизатора14 на всех элементах устройства устанавливается исходное состояние. Далее процессы формирования управляющих импульсовповторяются.Анализ гармонического состава выходного напряжения показывает, что данныйспособ обеспечивает уменьшение доли низкочастотных и увеличение доли высокочастотных гармонических в выходном напряжениивыпрямителя, что улучшает качество выходного напряжения. 35При осуществлении способа первая гармоническая входного тока имеет сдвиг по фазе, равный нулю, по отношению к напряжению источника питания, это обеспе чивает повышенный коэффициент мощности выпрямителя, во всем диапазоне регулирования выходного напряжения выпрямителя, а следовательно, улучшает качество входного тока.Кроме того, данный способ обеспечи вает линейность регулировочной характеристики.фориула изобретенияСпособ формирования выходного напря жения выпрямителя, состоящего из Зп последовательно включенных по выходу выпрями- тельных секций, вход каждой из которых подключен к питающему напряжению соответствующей фазы, заключающийся в том, что для каждой выпрямительной секции на каждом полупериоде питающего напряжения задают с центров, отстоящих друг от друга на интервал О= г/ц, на каждом интервале О из выпрямленного питающего напряжения формируют импульс выходного напряжения длительностью Оа, регулируют величину выходного напряжения путем изменения относительной длительности 1 га его импульсов в пределах 0(уа(1, где )га= =О/О, отличагощийея тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения и входного тока, устанавливают д=бк(к= = 1,2,3), крайние на полупериоде центры задают в точках, отстоящих на г/2 г/ от точек, в которых питающее напряжение равно нулю, в зависимости от положения на полу- периоде питающего напряжения делят все центры на три группы, к первой из которых относят центры, лежащие на интервалах 0 - гт/6 и 5:т/б, к второй - на интервалах л/б - ,г/3 и 2:т/3 -- 5 л/6, к третьей - на интервале г/3 - 2 л/3, указанное изменение длительности импульсов осуществляют одновременным изменением положения фронтов и срезов импульсов или пауз относител ьно центров, которые являются центрами импульсов или пауз, весь диапазон регулирования делят на шесть поддиапазонов, пеРвый - от 0 до 0,125 (/макс, второй - от 0,125 до 0,375 г/макс, третий - от 0,375 до 0,5 Г , четвертый - от 0,5 до 0,625 Ьмакс, пятый - от 0,625 до 0,875 сг/макс и шестой от 0,875 до (/макс,на первом поддиапазоне фиксируют центры первой группы и относительно них формируют импульсы длительностью 0(7 а(1, на втором поддиапазоне фиксируют центры первой и второй групп и форм и руют импульсы длительностью 0"- 3 гг; й 1 относительно центров второй группы и паузы дли- тЕЛЬНОСтЬЮ Уа 1=Уа 9 ОтНОСИтЕЛЬНО ЦЕНТРОВ первой группы, на третьем поддиапазоне фиксируют центры второй и третьей групп и формируют импульсы длительностью 0( (ум 9(1 ОтНОСИтЕЛЬНО цЕНтрОВ трЕтЬЕй ГруиПЫ И ПаУЗЫ ДЛИтЕЛЬНОСтЬЮ Уаэ=У. ОТНОСИтельно центров второй группы, на четвертом поддиапазоне фиксируют центры первой и третьей групп и формируют импульсы длительностью 0-. уа( относительно цент- рОВ ПЕрВОй ГруППЫ И дЛИтЕЛЬНОСтЬЮ уа= относительно центров третьей группы, на пятом поддиапазоне фиксируют центры всех групп и формируют импульсы с длительностью 0(у 9( относительно центров вторОй ГруППЫ, ИМПУЛЬСЫ дЛИтЕЛЬНОСтЬЮ у 5= относительно центров третьей группы и паузы длительностью у,=у. относительно центров первой группы, на шестом поддиапазоне фиксируют центры всех групп и формируют импульсы длительностью 0(уа(1 относительно центров первой группы и длительностью 7 а 9=у,=1 относительно центров второй и третьей групп.